RC桥式正弦波振荡器和集成直流稳压电源的设计.doc

模电实验报告 RC桥式正弦波振荡器 和集成直流稳压电源的设计 课题一： RC桥式正弦波振荡器的设计 一、实验目的： 了解RC桥式正弦波振荡器的工作原理。 学习RC桥式正弦波振荡器的设计。 掌握RC桥式正弦波振荡器的调试方法。 二、设计任务和要求： 1.设计一个输出频率为10KHz的RC桥式正弦波振荡器 三、实验仪器： 变压器一台、交流毫伏表一台、示波器一台、数字万用表一块、实验电路板一块、电烙铁一个、斜口钳一个、导线若干 四、原理： RC桥式振荡器又称文氏电桥振荡器，是采用RC串并联选频网络的一种正弦波振荡器。它具有较好的正弦波形且频率调节范围宽，它应用于生产1MHz以下的正弦波信号，且振幅和频率较稳定。正弦波振荡器是一种具有选频网络和正负反馈网络的放大电路，其自激振荡的条件是环路增益为1，即A·F=1，其中A为放大电路的放大倍数，F为反馈系数。为了使电路能够起振，还应该使环路增益A·F1. 运算放大器可以广泛用于正弦波发生器，其原理是将一无源（选频）网络接入正反馈电路，从而产生一定的频率振荡。在一般情况下，由于电路参数，放大器参数总要随外界环境和电路的工作状态而变化，因而需要加非线性反馈来自动稳定其工作状态，以提高振荡器的稳定性。 电路图如下： 根据振荡器的频率，计算RC乘积的值 RC=1/2пf=1/2*3.14*10k=1.59*10^-5S (2) 确定R,C的值 为了使选频网络的特性不受运算放大器输入电阻和输出电阻的影响。取R4=R3=1.59KΩ,则 R3=R4=2.4kΩ//4.7Ωk C1=C2=C=1.59*10^-5/1.59k=0.01μF (3) 确定R1,R6,R2,R5,C3 R5=R2=5.1kΩ R1=R6=4.7kΩ C3=10μF （4）输出波形如图所示，图中所示周期为T=107.305us,则频率为f=1/T=1/107.305=9.3KHz。输出电压为2.702mV。Rf=R2+R6=9.8kΩAF=9.8/4.7=2.09,反馈系数为F=1+AF=3.09。 （5）误差分析 由于焊接时引脚处理不好，影响电阻从而使输出频率受到影响，再者系统本身从在不足和误差。 （6）在放大器的输入端接俩个二极管对电路进行保护，防止反向电流使放大器冒烟。 课题二 集成直流稳压电源的设计 一、实验目的： 通过集成直流电源的设计，安装和调试，要求学会： 1. 选择变压器，整流二极管，滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源。 2. 掌握直流稳压电路的调试及主要参数的测试方法。 二、设计任务和要求： 1.输出电压为12V; 2.输出纹波电压小于50mV； 三、实验仪器： 变压器一台、交流毫伏表一台、示波器一台、数字万用表一块、实验电路板一块、电烙铁一个、斜口钳一个、导线若干 四、原理： 直流稳压电路 直流稳压电源一般由电源变压器，整流滤波电路及稳压电路所组成。 稳压过程： 图2 直流稳压过程 电源变压器：电源变压器的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压，变压器副边与原边的功率比为η=P2/P1。它可将一种电压的交流电能变换为同频率的另一种电压的交流电能。 整流电路：整流电路的作用是将交流降压电路输出的电压较低的交流电转换成单向脉动性直流电，这就是交流电的整流过程，整流电路主要由整流二极管组成。桥式整流器利用四个二极管，两两对接。输入正弦波的正半部分是两只管导通，得到正的输出；输入正弦波的负半部分时，另两只管导通，由于这两只管是反接的，所以输出还是得到正弦波的正半部分。 滤波器：滤波器能够将输入或输出经过过滤而得到纯净的直流电。对特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除的电路，就是滤波器，其功能就是得到一个特定频率或消除一个特定频率。滤波器是由电感器和电容器构成的网路，可使混合的交直流电流分开。电源整流器中，即借助此网路滤净脉动直流中的涟波，而获得比较纯净的直流输出。 稳压：在交流电源电压波动或负载变动时，使直流输出电压稳定。在对直流电压的稳定程度要求较低的电路中，稳压环节也可以不要。如果负载需要比较稳定的直流电压，就要对滤波后的直流电压稳压，本次实验中采用7812和7912两种集成稳压芯片，大大减少了外围复杂的稳压电路。 波形变化过程如下： 图3 整流波形变化过程 五、实验数据： 变压器输出电压：32.V +16.0V —16.0V 整流后输出电压：31.2V +15.5V —15.0V 滤波后输出电压：39.1V 19.1V —20.0V 输出电压：25.4V +12.7V -12.7V 输入电压：25.6V +12